曲敏丽 阎克路 朱剑
20世纪70年代中期,澳大利亚联邦科学院(CSIR0)首先研制出有效成分为聚氨基甲酰磺酸酯(PCS)的水性聚氨酯羊毛防缩整理剂[1],随后德国Bayer和日本第一工业制药也相继推出类似的产品。国内从上世纪90年代中期开始聚氨基甲酯磺酸酯羊毛防毡缩整理剂的研究,其中安徽大学高分子研究所研制的产品已实现产业化[2],但到目前为止尚不能达到国外同类产品的水平。在PCS羊毛防毡缩整理剂的研究中,都使用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)原料,对异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料的研究较少。IPDI中2个异氰酸基的活性差比HDI大,则反应的副产物较少,可提高产品的质量。聚氨酯是由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)亲核加成而得。反应式如下(以聚醚二元醇为例)[3]。为此本实验以IPDI和不同结构聚醚多元醇为原料,合成了一系列聚氨基甲酰磺酸酯,经过对合成和封端工艺的优化,获得了防毡缩性能优良的整理剂。1实验1·1 药品 IPDI,质量分数大于99%(自测);亚硫酸氢钠、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯等均为分析纯;实验所用聚醚多元醇的性能如表1。表1 聚醚多元醇
1·2 聚氨基甲酰磺酸酯的制备[4] 将聚醚多元醇于11O℃抽真空脱水处理2h,然后加入IPDI,控制反应温度恒定(误差±1℃),当预聚体中NCO%达到理论值时,即达到反应终点,降温得到预聚体。 在预聚体中加入一定量乙酸乙酯,预聚体分散均匀后加入一定量乙醇,立即加入量比n(NCO):n(HSO3-)为1:l的NaHSO3的水溶液,体系由混浊变为澄清,继续搅拌一段时间后得到了NaHSO3封端的聚氨基甲酰磺酸酯溶液。1·3 防毡缩机理[5] 利用聚氨基甲酰磺酸酯进行防缩整理后的羊毛织物,在一定温度及催化剂的作用下,封闭的-NCO释放出来,恢复活性